202425. lajstromszámú szabadalom • Eljárás belsőégésű motorok kipufogógázaiban lévő szén-monoxid, szénhidrogének és nitrogén-oxid egyidejű átalakítására alkalmas ródiummentes katalizátorok előállítására
3 HU 202425 B 4 eljárásban. A nemesfém-komponensek esetében a szokásos kiindulási anyagok vizoldható sók formájában kerülnek alkalmazásra. A találmány szerinti katalizátorokban az aktivitásnövelés, a magas hőmérséklet-állóság, A>l-es kipufogógáz-összetételnél az úgynevezett .sovány-üzemmódbeli stabilitás' (Magerstabilität) és az üzem közbeni tartós szilárdság elérése céljából az alumínium-oxid mennyisége egészen 20 tömegX-ig cirkónium-dioxiddal, lantán-oxiddal (LdzOa), neodímium-oxiddal (Nd203), prazeodimium-oxiddal (Pr60n), nikkel-oxiddal (NiO) helyettesíthető akár egy-egy anyagot, akár ezek keverékét használva. Nikkel-oxid egyetlen adalékként vagy keverékadalék alkotórészeként való alkalmazásakor még a dús kipufogógázban lévő szénhidrogén-konverzió növekedése és a dús üzemben (azaz A<l-nél) fellépő nemkívánatos hidrogén-szulfid emisszió lényeges csökkenése is jelentkezik eredményként. A fontos módosító komponens cérium-dioxidnak (CeOí) a szükséges magas koncentrációban való bevitelére cérium-nitrát, ammónium-cérium-nitrát, cérium-oxalát, cérium-klorid, cérium-karbonát, cérium-oxid vagy cérium-hidroxid mellett más cériumsók is alkalmasak, mindenekelőtt a cérium(III)-acetát. Ez vizes oldatok formájában használható, amelyekben a •tf-aluminium-oxid szuszpendálva van monolit- vagy méhsejt-katalizátorok készítésére. A katalizátorok készítésénél azonban megvan az a lehetőség is, hogy az öszszes említett vegyületet szilárd anyag formájában keverjük hozzá az aluminium-oxidhoz. Egy fontos, különösen az aktív ^-alumínium-oxid fajlagos felületének a katalizátor tartós üzemeltetése során való stabilizálására irányuló intézkedés abból áll, hogy az alumínium-oxid rácsát alkáliföldfém-oxiddal, szilicium-dioxiddal, cirkónium-dioxiddal vagy a ritka földfémek oxidjaival előstabilizáljuk. A találmány egyik változata szerint ebből előnyös gyakorlati alkalmazás lesz. A jelen találmány keretén belül szükségesnek bizonyul az egyes fémek fajlagos hatásainak érvényesítése céljából még egy további intézkedés a két nemesfém egymástól való elválasztására. Ebből kifolyólag a találmány egyik előnyös kiviteli formája az, hogy a í-alumínium-oxidnak valamilyen közömbös méhsejtformájú hordozóra bevonatként való felvitelekor a cérium-dioxidot és adott esetben .az egyéb alkotórészeket is tartalmazó aluminium-oxidot valamilyen vizes szuszpenzió segítségével két rétegben visszük fel a közömbös hordozóra, ahol az első réteget vizes platinasó-oldattal impregnáljuk, megszárítjuk, é6 adott esetben közben hőkezeljük, majd a második réteget vizes palládiumsó-oldattal impregnáljuk, és megszáritjuk, utána a kapott félkész katalizátort adott esetben hidrogént tartalmazó gázáramban hókezeljük. A találmányt a következőkben kiviteli példákkal részletesebben magyarázzuk. 1. példa Egy kordieritből készült, 62 sejt/cm2 lyuksürűségú, 102 mm átmérőjű és 152 mm hosszú méhse jttestet bevonattal látunk el egy 35 tömeg%-os vizes szuszpenzióba való bemártással, amely gamma-alumíniura-oxidot (140 m2/g), cérium(III)-acetátot és cirkónium-acetátot tartalmaz, és amelyben ezek az anyagok oxidokként számítva az Al203:Ce0z: :Zr02=58:39:3 tömegarányban vannak jelen. A fölösleges szuszpenziót kifúvatással eltávolítjuk, és a bevonatos monolitot a 120 °C-on való szárítás után 2 óra hosszat 600 °C-on hőkezeljük, amikor az acetátokból cérium-dioxid és cirkónium-dioxid keletkezik. A felvitt bevonat 128 g aluminium-oxidból, 86 g cérium-dioxidból és 7 g cirkónium-dioxid ból tevődik össze. Az így bevont méhsejttestet végül egy olyan vizes oldattal impregnáljuk, amely palládium(Il)-nitrát formájában 0,59 g palládiumot és dihidrogén-(hexakloro-platinát) formájában 1,18 g platinát tartalmaz. A nemesfémmel impregnált monolit szárítása után 4 órás redukció következik 550 °C-on 95% nitrogént és 5% hidrogént tartalmazó formálógázban. 2. példa Az 1. példa szerinti katalizátort állitunk elő azzal az eltéréssel, hogy csak 0,88 g palládiumot és 0,88 g platinát viszünk fel. 3. példa (Összehasonlító példa) Egy méhsejttestet az 1. példában leírtak szerint oxidbevonattal látunk el. Befejezésül azonban palládium és platina helyett, de azonos előállítási körülmények között impregnálással dihidrogén-(hexakloro-platinát) formájában 1,47 g platinát és ródium(III)-klorid formájában 0,29 g ródiumot viszünk fel rá. 4. példa (Összehasonlító példa) Egy kerámia méhsejttestet az 1. példában leírtak szerint egy olyan 30 t%-os vizes szuszpenzióval vonunk be, amely cérium(III)-nitrát formájában cérium-dioxidot és gamma-alumínium-oxidot (140 m2/g) tartalmaz 5:95 arányban. Hőkezelés után 152 g aluminium-oxid és 8 g cérium-dioxid van a monoliton. Az egyéb előállítási paraméterek az 1. példában leírtaknak felelnek meg. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
